JPH0584253A - Calculus crushing device - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 人体内部に形成されたシスチン結石を破砕す
る。
【構成】 パルスレーザ発生部２によって発生した波長
１０６４ｎｍ、パルス幅１００ｎｓｅｃ以下のパルスレ
ーザ光から、チタンサファイアレーザ発生部３によって
波長７９０ｎｍ、パルス幅１００ｎｓｅｃ以下のパルス
レーザ光を発生させ、人体内部に形成された結石７に内
視鏡５を介して波長７９０ｎｍ、パルス幅１００ｎｓｅ
ｃのパルスレーザ光を照射し、前記結石７を破砕する。
【効果】 結石７に照射するパルスレーザ光をパルス幅
１００ｎｓｅｃ以下にしているので、パルスレーザ光の
１パルスあたりの尖頭値が高く、プラズマによって結石
７に作用する衝撃波が大きくなり、シスチンをはじめと
する種々の結石７を短時間で破砕することができる。
(57) [Summary] [Purpose] Crush cystine calculi formed inside the human body. [Structure] A titanium sapphire laser generator 3 generates pulsed laser light having a wavelength of 790 nm and a pulse width of 100 nsec or less from pulsed laser light having a wavelength of 1064 nm and a pulse width of 100 nsec or less, which is formed inside the human body. Wavelength 790 nm, pulse width 100 nse is applied to the calcified stone 7 through the endoscope 5.
The calculus 7 is crushed by irradiating the pulsed laser light of c. [Effect] Since the pulse width of the pulsed laser light with which the calculus 7 is irradiated is set to 100 nsec or less, the peak value per pulse of the pulsed laser light is high, and the shock wave that acts on the calculus 7 by the plasma becomes large, and the cystine and cystine It is possible to crush various calculi 7 to be crushed in a short time.
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は結石破砕装置に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a calculus breaking device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】人体内部に形成された結石を破砕する手
段として、特開平２−１６１９３７号公報に開示された
結石破砕装置がある。2. Description of the Related Art As a means for crushing calculi formed inside a human body, there is a calculus crushing device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-161937.
【０００３】特開平２−１６１９３７号公報に開示され
た結石破砕装置の構成について簡単に説明すると、該結
石破砕装置は、フラッシュランプにより励起され、波長
５０４ｎｍ、レーザパルス幅約１μｓｅｃのパルスレー
ザ光を発生させ得る色素パルスレーザ装置と、該色素パ
ルスレーザ装置により発生したパルスレーザ光を人体内
部の結石形成箇所へ導くための内視鏡とを備えている。The structure of the calculus crushing device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 2-161937 will be briefly described. The calculus crushing device is excited by a flash lamp and emits a pulsed laser beam having a wavelength of 504 nm and a laser pulse width of about 1 μsec. It is provided with a dye pulse laser device that can be generated and an endoscope for guiding the pulse laser light generated by the dye pulse laser device to a calculus formation site inside the human body.
【０００４】前記内視鏡は、結石形成箇所の状態を観察
するための観察用光ファイバ等を備え、前端部より灌流
水（生理食塩水）を噴射し得るように構成されている。The endoscope is provided with an observing optical fiber for observing the state of the calculus formation site, and is constructed so that perfusion water (physiological saline) can be jetted from the front end portion.
【０００５】上述した結石破砕装置を用いて人体内部に
形成された結石を破砕する際には、内視鏡を人体内部に
挿入して内視鏡の先端部を結石に対向させたうえ、色素
パルスレーザ装置によりパルスレーザ光を発生させる
と、該パルスレーザ光はファイバスコープを経て結石に
照射される。When crushing a calculus formed inside the human body by using the above-mentioned calculus breaking device, the endoscope is inserted into the human body so that the tip of the endoscope faces the calculus and the pigment When pulsed laser light is generated by the pulsed laser device, the pulsed laser light is applied to the calculus via the fiberscope.
【０００６】前記パルスレーザ光が結石に入射すると、
結石の表面に瞬間的な熱膨張が生じ、この影響を受け
て、内視鏡の照射用光ファイバ先端と結石の表面との間
の水分が励起されてプラズマ状態となる。When the pulsed laser light is incident on the calculus,
Momentary thermal expansion occurs on the surface of the calculus, and under the influence of this, water between the tip of the irradiation optical fiber of the endoscope and the surface of the calculus is excited to be in a plasma state.
【０００７】このプラズマが前記結石に対して衝撃波を
発生させ、該衝撃波によって結石が破砕される。This plasma generates a shock wave with respect to the calculus, and the calculus is crushed by the shock wave.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した結
石破砕装置では、シスチン（Ｃ6Ｈ12Ｎ2Ｏ4Ｓ4白色結晶
性アミノ酸）により形成された結石を容易に破砕するこ
とができなかった。However, in the above-mentioned calculus breaking device, the calculi formed by cystine (C 6 H 12 N 2 O 4 S 4 white crystalline amino acid) could not be easily crushed. .
【０００９】[0009]
【研究結果による知見】かかる問題を解決するために発
明者らは、パルスレーザ光の波長及びパルス幅に着目
し、種々の波長及びパルス幅のパルスレーザ光をシスチ
ンに照射したところ、パルス幅が約１００ｎｓｅｃ以下
のパルスレーザ光をシスチンに照射すると、短時間でシ
スチンが破砕される、という知見を得るに至った。[Findings from Research Results] In order to solve such a problem, the inventors focused on the wavelength and pulse width of the pulsed laser light, and when the cystine was irradiated with the pulsed laser light of various wavelengths and pulse widths, the pulse width was It has been found that when cystine is irradiated with pulsed laser light of about 100 nsec or less, the cystine is crushed in a short time.
【００１０】[0010]
【発明の目的】本発明は上述した知見に基づき従来技術
の問題点を解決するもので、人体内部にシスチンにより
形成された結石を破砕することを目的としている。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention solves the problems of the prior art based on the above-mentioned findings, and aims at crushing the calculi formed by cystine inside the human body.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の結石破砕装置
は、パルス幅１００ｎｓｅｃ以下のパルスレーザ光を発
生し得るパルスレーザ発生装置と、該パルスレーザ発生
装置によって発生したパルスレーザ光を人体内部に形成
された結石に照射するための内視鏡とを備えてなるもの
である。The calculus breaking device of the present invention comprises a pulse laser generator capable of generating a pulse laser beam having a pulse width of 100 nsec or less, and the pulse laser beam generated by the pulse laser generator inside the human body. An endoscope for irradiating the formed stones.
【００１２】[0012]
【作用】本発明の結石破砕装置では、内視鏡を介してパ
ルス幅１００ｎｓｅｃ以下のパルスレーザ光を人体内部
に形成された結石に照射して該結石を破砕する。In the calculus breaking device of the present invention, the calculus formed inside the human body is crushed by irradiating the calculus formed inside the human body with the pulsed laser light having a pulse width of 100 nsec or less through the endoscope.
【００１３】[0013]
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明
する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１４】図１及び図２は本発明の結石破砕装置の一
実施例を示すもので、１はパルスレーザ発生装置であ
り、該パルスレーザ発生装置１は、パルスレーザ光を発
生させるパルスレーザ発生部２と、該パルスレーザ発生
部２によって発生したレーザビームにより励起され、所
定の波長のパルスレーザ光を発生させるチタンサファイ
アレーザ発生部３とから構成されている。1 and 2 show one embodiment of the calculus breaking device of the present invention, in which 1 is a pulse laser generator, and the pulse laser generator 1 is a pulse laser generator for generating a pulse laser beam. It is composed of a section 2 and a titanium sapphire laser generating section 3 which is excited by the laser beam generated by the pulse laser generating section 2 and generates pulse laser light of a predetermined wavelength.
【００１５】４は前記パルスレーザ発生部２、あるいは
チタンサファイアレーザ発生部３によって発生したパル
スレーザ光の出力を調整する１／２波長板及び偏光プリ
ズムである。Reference numeral 4 is a half-wave plate and a polarizing prism for adjusting the output of the pulse laser light generated by the pulse laser generator 2 or the titanium sapphire laser generator 3.
【００１６】５はパルスレーザ発生装置１によって発生
したパルスレーザ光を人体内部に形成された結石形成箇
所へ導くための内視鏡であり、該内視鏡５は、照明用ラ
ンプ６が発する光線を結石形成箇所付近へ導いて結石７
を照明するための照明用光ファイバ８と、結石７及び結
石形成箇所付近の状態を観察するための観察用光ファイ
バ９と、前記パルスレーザ発生装置１より出力されるパ
ルスレーザ光を結石７へ照射するための照射用光ファイ
バ１０と、前記照明用光ファイバ８、観察用光ファイバ
９、照射用光ファイバ１０の先端部に洗浄用の灌流水
（生理食塩水）を供給するための灌流水供給流路１１と
を備えている。Reference numeral 5 is an endoscope for guiding the pulsed laser light generated by the pulsed laser generator 1 to a calculus formation site formed inside the human body. The endoscope 5 is a light beam emitted by an illumination lamp 6. Stones near the stone formation site
An optical fiber 8 for illuminating the calculus, an observing optical fiber 9 for observing the calculus 7 and the state near the calculus formation point, and the pulse laser light output from the pulse laser generator 1 to the calculus 7. Irradiation optical fiber 10 for irradiating, and irrigation water for supplying washing irrigation water (physiological saline) to the tip end portions of the illumination optical fiber 8, the observation optical fiber 9, and the irradiation optical fiber 10. And a supply channel 11.
【００１７】１２は前記観察用光ファイバ９を介して結
石７及び結石形成箇所付近の状態を撮影するカラーテレ
ビカメラ、１３は該カラーテレビカメラ１２が撮影した
画像を表示するモニタである。Reference numeral 12 is a color television camera for photographing the calculus 7 and a state near the calculus formation portion through the observation optical fiber 9, and 13 is a monitor for displaying an image photographed by the color television camera 12.
【００１８】以下、前記パルスレーザ発生装置１のパル
スレーザ発生部２の構成を説明する。The structure of the pulse laser generator 2 of the pulse laser generator 1 will be described below.
【００１９】２０は波長１０６４ｎｍ、パルス幅約１０
ｎｓｅｃ、繰り返し数２０Ｈｚのパルスレーザ光を発振
する励起用のＹＡＧレーザ発振器、１４はＹＡＧレーザ
発振器２０が発振する波長１０６４ｎｍのパルスレーザ
光（ＹＡＧレーザ基本波）から、 １／λ2 ＝１／λ1 ＋１／λ1 …（１） （λ1 ：基本波、λ2 ：第２高調波） の関係（第２高調波発生）によって波長５３２ｎｍのパ
ルスレーザ光を発生させるＹＡＧレーザ第２高調波発生
器、１５はＹＡＧレーザ第２高調波発生器１４によって
発生した波長５３２ｎｍのパルスレーザ光と、ＹＡＧレ
ーザ第２高調波発生器１４によって第２高調波に変換さ
れずに残った波長１０６４ｎｍのパルスレーザ光のう
ち、波長１０６４ｎｍのパルスレーザ光を透過させ、波
長５３２ｎｍのパルスレーザ光のみを反射するダイクロ
イックミラーである。20 has a wavelength of 1064 nm and a pulse width of about 10
A YAG laser oscillator for excitation that oscillates a pulse laser beam having a repetition rate of 20 Hz for nsec. Reference numeral 14 denotes 1 / λ 2 = 1 / λ from the pulse laser beam (YAG laser fundamental wave) having a wavelength of 1064 nm oscillated by the YAG laser oscillator 20. 1 + 1 / λ 1 (1) (λ 1 : fundamental wave, λ 2 : second harmonic) (Y 2nd harmonic generation) YAG laser second harmonic generation that generates pulsed laser light with wavelength 532 nm Numeral 15 denotes a pulse laser beam having a wavelength of 532 nm generated by the YAG laser second harmonic generator 14 and a pulse laser beam having a wavelength of 1064 nm which is not converted into the second harmonic by the YAG laser second harmonic generator 14. It is a dichroic mirror that transmits pulsed laser light having a wavelength of 1064 nm among the light and reflects only pulsed laser light having a wavelength of 532 nm.
【００２０】前記ＹＡＧレーザ発振器２０とＹＡＧレー
ザ第２高調波器１４との間には全反射ミラー２１を配置
できるように、また、ＹＡＧレーザ第２高調波器１４と
ダイクロイックミラー１５との間には波長５３２ｎｍの
パルスレーザ光を反射し、他の波長のパルスレーザ光を
透過させるダイクロイックミラー２７を配置できるよう
になっている。A total reflection mirror 21 can be arranged between the YAG laser oscillator 20 and the YAG laser second harmonic device 14, and between the YAG laser second harmonic device 14 and the dichroic mirror 15. Can arrange a dichroic mirror 27 that reflects pulsed laser light having a wavelength of 532 nm and transmits pulsed laser light having another wavelength.
【００２１】３３は前記ダイクロイックミラー１５を透
過した波長１０６４ｎｍのパルスレーザ光を吸収するビ
ームダンパである。Reference numeral 33 is a beam damper for absorbing the pulsed laser light having a wavelength of 1064 nm which has passed through the dichroic mirror 15.
【００２２】次に前記パルスレーザ発生装置１のチタン
サファイアレーザ発生部３の構成を説明する。Next, the structure of the titanium sapphire laser generator 3 of the pulse laser generator 1 will be described.
【００２３】１６はダイクロイックミラー１５によって
反射した波長５３２ｎｍのパルスレーザ光の一部を透過
させ、残りを反射するハーフミラー、１７はハーフミラ
ー１６を透過した波長５３２ｎｍのパルスレーザ光を収
束させるためのレンズ、１８はハーフミラー１６によっ
て透過した波長５３２ｎｍのパルスレーザ光を反射する
全反射ミラー、１９は全反射ミラー１８により反射した
波長５３２ｎｍのパルスレーザ光を収束させるためのレ
ンズである。Reference numeral 16 denotes a half mirror that transmits a part of the pulse laser beam having a wavelength of 532 nm reflected by the dichroic mirror 15 and reflects the rest. Reference numeral 17 denotes a pulse laser beam having a wavelength of 532 nm that has passed through the half mirror 16. A lens 18 is a total reflection mirror that reflects the pulsed laser light having a wavelength of 532 nm transmitted by the half mirror 16, and a lens 19 is a lens for converging the pulsed laser light having a wavelength of 532 nm reflected by the total reflection mirror 18.
【００２４】２２は前記レンズ１７によって収束した波
長５３２ｎｍのパルスレーザ光を反射し且つチタンサフ
ァイアレーザ波長の光を透過させるダイクロイックミラ
ー、２３はダイクロイックミラー２２によって反射した
波長５３２ｎｍのパルスレーザ光が入射することにより
励起され、波長６７０〜１１００ｎｍのパルスレーザ光
を発生する発振用チタンサファイアレーザロッド、２４
はフロントミラー、２５はエンドミラーであり、フロン
トミラー２４とエンドミラー２５とで、前記発振用チタ
ンサファイアレーザロッド２３が発生するパルスレーザ
光を共振させるための共振器を構成している。Reference numeral 22 denotes a dichroic mirror that reflects the pulsed laser light having a wavelength of 532 nm converged by the lens 17 and transmits light having a titanium sapphire laser wavelength. Reference numeral 23 denotes a pulsed laser light having a wavelength of 532 nm reflected by the dichroic mirror 22. 24. A titanium sapphire laser rod for oscillation, which is excited by the above to generate pulsed laser light having a wavelength of 670 to 1100 nm.
Is a front mirror, and 25 is an end mirror. The front mirror 24 and the end mirror 25 form a resonator for resonating the pulsed laser light generated by the oscillation titanium sapphire laser rod 23.
【００２５】２６は前記発振用チタンサファイアレーザ
ロッド２３が発生する波長６７０〜１１００ｎｍの波長
成分を有するパルスレーザ光のうち、特定の波長のパル
スレーザ光のみをよく透過させ、他の波長成分を有する
光を遮断する複屈折フィルタ等の波長同調素子（波長選
択素子）、２９はテレスコープであり、前記フロントミ
ラー２４及びエンドミラー２５によって波長同調素子２
６を介して共振した波長６７０〜１１００ｎｍのパルス
レーザ光のみが発振され、テレスコープ２９によってビ
ーム径を拡大されるようになっている。Reference numeral 26 denotes a pulse laser beam having a wavelength component of 670 to 1100 nm generated by the titanium sapphire laser rod 23 for oscillation, which allows only a pulse laser beam having a specific wavelength to pass therethrough and has another wavelength component. A wavelength tuning element (wavelength selection element) such as a birefringence filter for blocking light, 29 is a telescope, and the wavelength tuning element 2 is constituted by the front mirror 24 and the end mirror 25.
Only the pulsed laser light having a wavelength of 670 to 1100 nm resonated via 6 is oscillated, and the beam diameter is expanded by the telescope 29.
【００２６】２８はテレスコープ２９によりビーム径を
拡大した波長６７０〜１１００ｎｍのパルスレーザ光を
透過させ、前記レンズ１９により収束した波長５３２ｎ
ｍのパルスレーザ光を反射するダイクロイックミラー、
３０はダイクロイックミラー２８により反射した波長５
３２ｎｍのパルスレーザ光によって励起され、前記ダイ
クロイックミラー２８を透過して入射する波長６７０〜
１１００ｎｍのパルスレーザ光を増幅する増幅用チタン
サファイアレーザロッドであり、該増幅用チタンサファ
イアレーザロッド３０によって増幅した波長６７０〜１
１００ｎｍのパルスレーザ光は、前記内視鏡５の照射用
光ファイバ１０に導かれるようになっている。Reference numeral 28 denotes a pulse laser beam having a wavelength of 670 to 1100 nm whose beam diameter has been expanded by a telescope 29, and which is converged by the lens 19 to have a wavelength of 532n.
dichroic mirror that reflects m pulse laser light,
30 is the wavelength 5 reflected by the dichroic mirror 28
Wavelength 670 which is excited by a pulsed laser beam of 32 nm and is transmitted through the dichroic mirror 28 to be incident.
A titanium sapphire laser rod for amplification that amplifies a 1100 nm pulse laser beam, and has a wavelength of 670 to 1 amplified by the titanium sapphire laser rod for amplification 30.
The 100 nm pulsed laser beam is guided to the irradiation optical fiber 10 of the endoscope 5.
【００２７】上述したチタンサファイアレーザ発振器３
では、波長同調素子２６を回転させて該波長同調素子２
６の角度を調整することにより、チタンサファイアレー
ザ発振器３から発振されるパルスレーザ光の波長を６７
０〜１１００ｎｍの波長域における任意の波長に設定で
きるようになっている。Titanium sapphire laser oscillator 3 described above
Then, the wavelength tuning element 26 is rotated to rotate the wavelength tuning element 2
By adjusting the angle of 6, the wavelength of the pulsed laser light oscillated from the titanium sapphire laser oscillator 3 is set to 67
It can be set to any wavelength in the wavelength range of 0 to 1100 nm.
【００２８】なお、図中３１は前記全反射ミラー２１と
対になっていて、全反射ミラー２１をＹＡＧレーザ発振
器２０とＹＡＧレーザ第２高調波発生器１４との間に配
設した際に、全反射ミラー２１が反射する波長１０６４
ｎｍのパルスレーザ光を反射する全反射ミラー、３２は
前記ダイクロイックミラー２７と対になっていて、ダイ
クロイックミラー２７をＹＡＧレーザ第２高調波発生器
１４とダイクロイックミラー１５との間に配設した際
に、ダイクロイックミラー２７が反射する波長５３２ｎ
ｍのパルスレーザ光を反射する全反射ミラーであり、全
反射ミラー３１，３２が反射するパルスレーザ光は、前
記内視鏡５の照射用光ファイバ１０に導かれるようにな
っている。Reference numeral 31 in the drawing is a pair with the total reflection mirror 21, and when the total reflection mirror 21 is arranged between the YAG laser oscillator 20 and the YAG laser second harmonic generator 14, Wavelength 1064 reflected by the total reflection mirror 21
When the dichroic mirror 27 is arranged between the YAG laser second harmonic generator 14 and the dichroic mirror 15, the total reflection mirror 32 reflects the pulsed laser beam of nm, and 32 is paired with the dichroic mirror 27. The wavelength of 532n reflected by the dichroic mirror 27.
This is a total reflection mirror that reflects m pulse laser light, and the pulse laser light reflected by the total reflection mirrors 31 and 32 is guided to the irradiation optical fiber 10 of the endoscope 5.
【００２９】以下、上述した結石破砕装置を用いて、人
体内に形成された結石７を破砕する手順の一例を説明す
る。An example of a procedure for crushing the calculi 7 formed in the human body using the above-mentioned calculus crushing device will be described below.
【００３０】人体内部に形成された結石７を破砕する際
には、チタンサファイアレーザ発生部３の波長選択素子
２６の角度を、波長７９０ｎｍのパルスレーザ光が透過
し且つ他の波長のパルスレーザ光を吸収するように設定
し、内視鏡５を人体内部に内視鏡５の先端部が結石７に
対向するように挿入する。When the calculus 7 formed inside the human body is crushed, the pulsed laser light having a wavelength of 790 nm is transmitted through the angle of the wavelength selection element 26 of the titanium sapphire laser generator 3 and the pulsed laser light having another wavelength is used. Is set so as to absorb the gas, and the endoscope 5 is inserted into the human body so that the tip of the endoscope 5 faces the calculus 7.
【００３１】次いで、ＹＡＧレーザ発振器２０により、
波長１０６４ｎｍ、パルス幅約１０ｎｓｅｃ、繰り返し
数２０Ｈｚのパルスレーザ光を発振させると、ＹＡＧレ
ーザ第２高調波発生器１４によって、波長１０６４ｎｍ
のパルスレーザ光から波長５３２ｎｍ、パルス幅約１０
ｎｓｅｃ、繰り返し数２０Ｈｚのパルスレーザ光が発生
し、該波長５３２ｎｍのパルスレーザ光は、ハーフミラ
ー１６に入射する。Then, by the YAG laser oscillator 20,
When a pulse laser beam having a wavelength of 1064 nm, a pulse width of about 10 nsec and a repetition rate of 20 Hz is oscillated, the YAG laser second harmonic generator 14 causes a wavelength of 1064 nm.
532nm wavelength, pulse width of about 10
A pulsed laser beam having a repetition rate of 20 Hz is generated for nsec, and the pulsed laser beam having a wavelength of 532 nm enters the half mirror 16.
【００３２】ハーフミラー１６に入射した波長５３２ｎ
ｍのパルスレーザ光の一部はハーフミラー１６を透過
し、レンズ１７により収束したうえダイクロイックミラ
ー２２によって反射してフロントミラー２４を経て発振
用チタンサファイアレーザロッド２３に入射し、該チタ
ンサファイアレーザロッド２３を励起する。Wavelength 532n incident on the half mirror 16
A part of the pulsed laser light of m passes through the half mirror 16, is converged by the lens 17, is reflected by the dichroic mirror 22, is incident on the titanium sapphire laser rod 23 for oscillation through the front mirror 24, and the titanium sapphire laser rod. Excite 23.
【００３３】波長６７０〜１１００ｎｍの光は、フロン
トミラー２４、エンドミラー２５によって波長同調素子
２６を介して波長７９０ｎｍ、パルス幅約１０ｎｓｅ
ｃ、繰り返し数２０Ｈｚのパルスレーザ光のみが波長選
択素子２６を透過し、他の波長の光は波長選択素子２６
に反射され、波長７９０ｎｍのパルスレーザ光は、前記
フロントミラー２４、ダイクロイックミラー２２、テレ
スコープ２９、ダイクロイックミラー２８を経て増幅用
チタンサファイアレーザロッド３０に入射する。Light having a wavelength of 670 to 1100 nm passes through the wavelength tuning element 26 by the front mirror 24 and the end mirror 25 and has a wavelength of 790 nm and a pulse width of about 10 nse.
c, only pulsed laser light having a repetition rate of 20 Hz is transmitted through the wavelength selection element 26, and light of other wavelengths is transmitted through the wavelength selection element 26.
The pulsed laser light having a wavelength of 790 nm is reflected by the front mirror 24, the dichroic mirror 22, the telescope 29, and the dichroic mirror 28 and is incident on the titanium sapphire laser rod 30 for amplification.
【００３４】一方、前記ハーフミラー１６に入射した波
長５３２ｎｍのパルスレーザ光の残りは、全反射ミラー
１８により反射し、レンズ１９により収束したうえ、ダ
イクロイックミラー２８によって反射して増幅用チタン
サファイアレーザロッド３０に入射する。On the other hand, the rest of the pulsed laser light having a wavelength of 532 nm that has entered the half mirror 16 is reflected by the total reflection mirror 18, converged by the lens 19, and then reflected by the dichroic mirror 28 to be amplified by a titanium sapphire laser rod for amplification. It is incident on 30.
【００３５】ダイクロイックミラー２８によって増幅用
チタンサファイアレーザロッド３０に入射する波長５３
２ｎｍのパルスレーザ光により、増幅用チタンサファイ
アレーザロッド３０が励起され、該増幅用チタンサファ
イアレーザロッド３０に入射する波長７９０ｎｍ、パル
ス幅約１０ｎｓｅｃ、繰り返し数２０Ｈｚのパルスレー
ザ光が増幅される。The wavelength 53 incident on the titanium sapphire laser rod 30 for amplification by the dichroic mirror 28.
The pulsed laser light of 2 nm excites the titanium sapphire laser rod 30 for amplification, and the pulsed laser light having a wavelength of 790 nm, a pulse width of about 10 nsec, and a repetition rate of 20 Hz incident on the titanium sapphire laser rod for amplification 30 is amplified.
【００３６】この波長７９０ｎｍのレーザ光は、１／２
波長板及び偏光プリズム４を経て内視鏡５の照射用光フ
ァイバ１０に入射し、該照射用光ファイバ１０により導
かれて人体内部の結石７の表面に照射される。This laser light having a wavelength of 790 nm is 1/2
The light enters the irradiation optical fiber 10 of the endoscope 5 through the wave plate and the polarization prism 4, is guided by the irradiation optical fiber 10, and is irradiated on the surface of the calculus 7 inside the human body.
【００３７】波長７９０ｎｍ、パルス幅約１０ｎｓｅ
ｃ、繰り返し数２０Ｈｚのパルスレーザ光が前記結石７
に入射すると、結石７の表面に瞬間的な熱膨張が生じ、
この影響を受けて、照射用光ファイバ１０の先端と結石
７の表面との間の水分が励起されてプラズマ状態とな
る。Wavelength 790 nm, pulse width about 10 nse
c, the pulsed laser light with a repetition rate of 20 Hz is the calculus 7
When incident on, the surface of the calculus 7 undergoes instantaneous thermal expansion,
Under this influence, water between the tip of the irradiation optical fiber 10 and the surface of the calculus 7 is excited to be in a plasma state.
【００３８】このプラズマが前記結石７に対して衝撃波
を発生させ、該衝撃波によって結石７が破砕される。This plasma generates a shock wave for the calculus 7, and the calculus 7 is crushed by the shock wave.
【００３９】このとき、本実施例においては、パルス幅
が約１０ｎｓｅｃのパルスレーザ光を結石７に照射する
ので、結石７がシスチンにより形成されていても、該結
石７を短時間で破砕することができる。At this time, in this embodiment, since the calculus 7 is irradiated with the pulsed laser light having a pulse width of about 10 nsec, even if the calculus 7 is formed of cystine, the calculus 7 should be crushed in a short time. You can
【００４０】この理由は、従来の結石破砕装置のパルス
レーザ光（パルス幅約１μｓｅｃ）と本実施例のパルス
レーザ光（パルス幅約１０ｎｓｅｃ）の１パルスあたり
のエネルギーが等しい場合、パルスレーザ光のパルス幅
が小さいほうが、１パルスあたりの尖頭値（ピークパワ
ー）が高くなり、前記プラズマによって結石７に作用す
る衝撃波が大きくなるからである。The reason for this is that when the energy per pulse of the pulse laser light (pulse width of about 1 μsec) of the conventional calculus breaking device and the pulse laser light of this embodiment (pulse width of about 10 nsec) is the same, This is because the smaller the pulse width, the higher the peak value (peak power) per pulse and the larger the shock wave that acts on the calculus 7 by the plasma.
【００４１】また、波長１０６４ｎｍのパルスレーザ光
により結石７を破砕する際には、全反射ミラー２１をＹ
ＡＧレーザ発振器２０とＹＡＧレーザ第２高調波発生器
１４との間に配設し、内視鏡５を人体内部に内視鏡５の
先端部が結石７に対向するように挿入する。When crushing the calculi 7 with the pulsed laser light having a wavelength of 1064 nm, the total reflection mirror 21 is set to Y.
The endoscope 5 is arranged between the AG laser oscillator 20 and the YAG laser second harmonic generator 14, and the endoscope 5 is inserted inside the human body so that the tip of the endoscope 5 faces the calculus 7.
【００４２】次いで、ＹＡＧレーザ発振器２０により、
波長１０６４ｎｍ、パルス幅約１０ｎｓｅｃ、繰り返し
数２０Ｈｚのパルスレーザ光を発振させると、該パルス
レーザ光は全反射ミラー２１，３１によって反射し、こ
の波長１０６４ｎｍのレーザ光は、偏光フィルタ４を経
て内視鏡５の照射用光ファイバ１０に入射し、該照射用
光ファイバ１０により導かれて人体内部の結石７の表面
に照射される。Then, by the YAG laser oscillator 20,
When pulsed laser light having a wavelength of 1064 nm, a pulse width of about 10 nsec and a repetition rate of 20 Hz is oscillated, the pulsed laser light is reflected by the total reflection mirrors 21 and 31, and the laser light having a wavelength of 1064 nm is viewed through the polarization filter 4. The light enters the irradiation optical fiber 10 of the mirror 5, is guided by the irradiation optical fiber 10, and is irradiated on the surface of the calculus 7 inside the human body.
【００４３】波長１０６４ｎｍ、パルス幅約１０ｎｓｅ
ｃ、繰り返し数２０Ｈｚのパルスレーザ光が前記結石７
に入射すると、結石７の表面に瞬間的な熱膨張が生じ、
この影響を受けて、照射用光ファイバ１０の先端と結石
７の表面との間の水分が励起されてプラズマ状態とな
る。Wavelength 1064 nm, pulse width about 10 nse
c, the pulsed laser light with a repetition rate of 20 Hz is the calculus 7
When incident on, the surface of the calculus 7 undergoes instantaneous thermal expansion,
Under this influence, water between the tip of the irradiation optical fiber 10 and the surface of the calculus 7 is excited to be in a plasma state.
【００４４】このプラズマが前記結石７に対して衝撃波
を発生させ、該衝撃波によって結石７が破砕される。This plasma generates a shock wave with respect to the calculus 7, and the calculus 7 is crushed by the shock wave.
【００４５】このとき、１０６４ｎｍのパルスレーザ光
によっても、前述した波長７９０ｎｍのパルスレーザ光
と同様に、１パルスあたりの尖頭値が高いため、シスチ
ンにより形成された結石７を短時間で破砕することがで
きる。At this time, since the peak value per pulse is high even with the pulsed laser beam of 1064 nm as in the case of the pulsed laser beam of wavelength 790 nm, the calculus 7 formed by cystine is crushed in a short time. be able to.
【００４６】また、波長５３２ｎｍのパルスレーザ光に
より結石７を破砕する際には、ダイクロイックミラー２
７をＹＡＧレーザ第２高調波発振器１４とダイクロイッ
クミラー１５との間に配設し、内視鏡５を人体内部に内
視鏡５の先端部が結石７に対向するように挿入する。When crushing the calculus 7 with a pulsed laser beam having a wavelength of 532 nm, the dichroic mirror 2 is used.
7 is disposed between the YAG laser second harmonic oscillator 14 and the dichroic mirror 15, and the endoscope 5 is inserted inside the human body so that the tip of the endoscope 5 faces the calculus 7.
【００４７】次いで、ＹＡＧレーザ発振器２０により、
波長１０６４ｎｍ、パルス幅約１０ｎｓｅｃ、繰り返し
数２０Ｈｚのパルスレーザ光を発振させると、ＹＡＧレ
ーザ第２高調波発生器１４によって、波長１０６４ｎｍ
のパルスレーザ光から波長５３２ｎｍ、パルス幅約１０
ｎｓｅｃ、繰り返し数２０Ｈｚのパルスレーザ光が発生
し、該波長５３２ｎｍのパルスレーザ光は、ダイクロイ
ックミラー２７、全反射ミラー３２によって反射し、こ
の波長５３２ｎｍのレーザ光は、１／２波長板及び偏光
プリズム４を経て内視鏡５の照射用光ファイバ１０に入
射し、該照射用光ファイバ１０により導かれて人体内部
の結石７の表面に照射される。Then, by the YAG laser oscillator 20,
When a pulse laser beam having a wavelength of 1064 nm, a pulse width of about 10 nsec and a repetition rate of 20 Hz is oscillated, the YAG laser second harmonic generator 14 causes a wavelength of 1064 nm.
532nm wavelength, pulse width of about 10
A pulse laser beam having a repetition rate of 20 Hz is generated for nsec, and the pulse laser beam having a wavelength of 532 nm is reflected by the dichroic mirror 27 and the total reflection mirror 32. The laser beam having a wavelength of 532 nm is a half wavelength plate and a polarizing prism. After passing through 4, the light enters the irradiation optical fiber 10 of the endoscope 5, is guided by the irradiation optical fiber 10, and is irradiated to the surface of the calculus 7 inside the human body.
【００４８】波長５３２ｎｍ、パルス幅約１０ｎｓｅ
ｃ、繰り返し数２０Ｈｚのパルスレーザ光が前記結石７
に入射すると、結石７の表面に瞬間的な熱膨張が生じ、
この影響を受けて、照射用光ファイバ１０の先端と結石
７の表面との間の水分が励起されてプラズマ状態とな
る。Wavelength 532 nm, pulse width about 10 nse
c, the pulsed laser light with a repetition rate of 20 Hz is the calculus 7
When incident on, the surface of the calculus 7 undergoes instantaneous thermal expansion,
Under this influence, water between the tip of the irradiation optical fiber 10 and the surface of the calculus 7 is excited to be in a plasma state.
【００４９】このプラズマが前記結石７に対して衝撃波
を発生させ、該衝撃波によって結石７が破砕される。This plasma generates a shock wave on the calculus 7, and the calculus 7 is crushed by the shock wave.
【００５０】このとき、５３２ｎｍのパルスレーザ光に
よっても、前述した波長７９０ｎｍのパルスレーザ光、
波長１０６４ｎｍのパルスレーザ光と同様に、１パルス
あたりの尖頭値が高いため、シスチンにより形成された
結石７を短時間で破砕することができる。At this time, the pulsed laser light having the wavelength of 790 nm is also generated by the pulsed laser light having the wavelength of 532 nm.
Since the peak value per pulse is high similarly to the pulsed laser light having a wavelength of 1064 nm, the calculi 7 formed by cystine can be crushed in a short time.
【００５１】上述した各波長のパルスレーザ光による種
々成分の結石破砕効果を下記表１に示す。Table 1 below shows the calculus breaking effect of various components by the above-mentioned pulsed laser light of each wavelength.
【００５２】なお、各結石の成分は、結石Ａが、蓚酸カ
ルシウム（ＣａＣ2Ｏ4）９５％＋燐酸カルシウム（Ｃａ
3（ＰＯ4）2）５％、結石Ｂが、燐酸カルシウム９３％
＋炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）７％、結石Ｃが、蓚酸
カルシウム５０％＋燐酸カルシウム５０％、結石Ｄが、
燐酸カルシウム５９％＋蓚酸カルシウム３０％＋炭酸カ
ルシウム１１％、結石Ｅが燐酸マグネシウムアンモニウ
ム（Ｍｇ（ＮＨ4）ＰＯ4）９３％＋炭酸カルシウム７
％、結石Ｆがシスチン（Ｃ6Ｈ12Ｎ2Ｏ4Ｓ4）、結石Ｇが
尿酸（Ｃ5Ｈ4Ｎ4Ｏ3）９８％である。The composition of each calculus is that calculus A is calcium oxalate (CaC 2 O 4 ) 95% + calcium phosphate (Ca
3 (PO 4 ) 2 ) 5%, calculus B is calcium phosphate 93%
+ Calcium carbonate (CaCO 3 ) 7%, calculus C, calcium oxalate 50% + calcium phosphate 50%, calculus D
Calcium phosphate 59% + calcium oxalate 30% + calcium carbonate 11%, stones E is magnesium ammonium phosphate (Mg (NH 4) PO 4 ) 93% + calcium carbonate 7
%, Calculus F is cystine (C 6 H 12 N 2 O 4 S 4 ), and calculus G is uric acid (C 5 H 4 N 4 O 3 ) 98%.
【００５３】また、各パルスレーザ光は、いずれもパル
ス幅約１０ｎｓｅｃ、パルスエネルギー１０ｍＪであ
る。Each pulsed laser beam has a pulse width of about 10 nsec and a pulse energy of 10 mJ.
【００５４】[0054]
【表１】 [Table 1]
【００５５】このように、本実施例の結石破砕装置で
は、シスチンにより形成された結石をはじめとする種々
の結石を破砕することができ、また、パルスレーザ光を
ＹＡＧレーザ発振器２０とチタンサファイアレーザロッ
ド２３，３０等の組合せにより発生させるので、従来の
色素パルスレーザを用いた結石破砕装置に比べて、操作
性及び保守点検が容易になる。As described above, in the calculus breaking device of this embodiment, various calculi such as calculi formed by cystine can be crushed, and the pulsed laser light is used as the YAG laser oscillator 20 and the titanium sapphire laser. Since it is generated by the combination of the rods 23, 30, etc., operability and maintenance inspection are easier than in the case of a conventional calculus breaking device using a dye pulse laser.
【００５６】なお、本発明の結石破砕装置は、上述の実
施例にのみ限定されるものではなく、パルスレーザ光の
波長及びパルス幅を適宜変更すること、パルスレーザ発
生装置にＹＡＧレーザ発振器以外の他のレーザ発振器を
用いるようにすること、その他、本発明の要旨を逸脱し
ない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であ
る。The calculus breaking device of the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, but the wavelength and the pulse width of the pulsed laser light can be changed appropriately, and the pulsed laser generator can be any device other than the YAG laser oscillator. Of course, other laser oscillators may be used, and other various modifications may be made without departing from the scope of the invention.
【００５７】[0057]
【発明の効果】以上述べたように、本発明の結石破砕装
置によれば、下記のような種々の優れた効果を奏し得
る。As described above, according to the calculus breaking device of the present invention, various excellent effects as described below can be obtained.
【００５８】（１）結石に照射するパルスレーザ光をパ
ルス幅１００ｎｓｅｃ以下にしているので、パルスレー
ザ光の１パルスあたりの尖頭値（ピークパワー）が高
く、プラズマによって結石に作用する衝撃波が大きくな
り、シスチンをはじめとする種々の結石を短時間で効果
的に破砕することができる。(1) Since the pulse width of the pulsed laser light applied to the calculus is 100 nsec or less, the peak value (peak power) per pulse of the pulsed laser light is high, and the shock wave acting on the calculus by the plasma is large. Therefore, various stones such as cystine can be effectively crushed in a short time.
【００５９】（２）パルスレーザ光のパルス幅を１００
ｎｓｅｃ以下にしてパルスレーザ光の１パルスあたりの
尖頭値（ピークパワー）を高くするので、シスチンをは
じめとする種々結石に対して従来の装置よりも低いパル
スエネルギーで同等以上の破砕効果を得ることができ、
パルスレーザ発生装置の出力を大きくしなくてもよい。(2) The pulse width of the pulsed laser light is 100
Since the peak value (pulse power) per pulse of the pulsed laser light is increased to nsec or less, various calculi such as cystine can obtain the same or more crushing effect with a lower pulse energy than the conventional device. It is possible,
It is not necessary to increase the output of the pulse laser generator.
【図１】本発明の結石破砕装置の一実施例を示す概念図
である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing an embodiment of a calculus breaking device of the present invention.
【図２】図１に示す結石破砕装置のパルスレーザ発生部
の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of a pulse laser generator of the calculus breaking device shown in FIG.
１ パルスレーザ発生装置 ５ 内視鏡 ７ 結石 1 Pulsed laser generator 5 Endoscope 7 Stone
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 一二三 東京都千代田区大手町二丁目２番１号 石 川島播磨重工業株式会社本社内 (72)発明者 高岡 啓吾 東京都千代田区大手町二丁目２番１号 石 川島播磨重工業株式会社本社内 (72)発明者 西沢 代治 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内 (72)発明者 井上 克司 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Ichizo Yamada 2-2-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Ishi Kawashima Harima Heavy Industries Ltd. (72) Inventor Keigo Takaoka Nii Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo 2-2-1 Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. (72) Inventor Daiji Nishizawa 3-1-15-1 Toyosu, Koto-ku, Tokyo Ishikawajima Harima Heavy Industries Ltd. Toji Technical Center (72) Inventor Katsushi Inoue 3-15 Toyosu, Koto-ku, Tokyo Ishikawajima Harima Heavy Industries Co., Ltd. Toni Technical Center
Claims (1)
ーザ光を発生し得るパルスレーザ発生装置と、該パルス
レーザ発生装置によって発生したパルスレーザ光を人体
内部に形成された結石に照射するための内視鏡とを備え
てなることを特徴とする結石破砕装置。1. A pulse laser generator capable of generating a pulse laser beam having a pulse width of 100 nsec or less, and an endoscope for irradiating a calculus formed inside a human body with the pulse laser beam generated by the pulse laser generator. And a calculus breaking device.
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|---|---|---|---|
| JP03274810A JP3138024B2 (en) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | Stone crushing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP03274810A JP3138024B2 (en) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | Stone crushing equipment |
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| JP03274810A Expired - Fee Related JP3138024B2 (en) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | Stone crushing equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3138024B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9254075B2 (en) | 2014-05-04 | 2016-02-09 | Gyrus Acmi, Inc. | Location of fragments during lithotripsy |
| US9259231B2 (en) | 2014-05-11 | 2016-02-16 | Gyrus Acmi, Inc. | Computer aided image-based enhanced intracorporeal lithotripsy |
| US9282985B2 (en) | 2013-11-11 | 2016-03-15 | Gyrus Acmi, Inc. | Aiming beam detection for safe laser lithotripsy |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5009658A (en) | 1989-04-14 | 1991-04-23 | Karl Storz Endoscopy-America, Inc. | Dual frequency laser lithotripter |
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1991
- 1991-09-26 JP JP03274810A patent/JP3138024B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9282985B2 (en) | 2013-11-11 | 2016-03-15 | Gyrus Acmi, Inc. | Aiming beam detection for safe laser lithotripsy |
| US9254075B2 (en) | 2014-05-04 | 2016-02-09 | Gyrus Acmi, Inc. | Location of fragments during lithotripsy |
| US9259231B2 (en) | 2014-05-11 | 2016-02-16 | Gyrus Acmi, Inc. | Computer aided image-based enhanced intracorporeal lithotripsy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3138024B2 (en) | 2001-02-26 |
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